บรรณาธิการของ Downcodes จะพาคุณไปเรียนรู้เกี่ยวกับงานวิจัยที่ไม่เหมือนใคร: นักฟิสิกส์ใช้พฤติกรรมของแมวเพื่อสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์! Anxo Biasi นักวิจัยจากสถาบันฟิสิกส์พลังงานสูง (IGFAE) ในเมืองกาลิเซีย ประเทศสเปน ได้รับแรงบันดาลใจจากแมวของเขาเอง และได้เขียนบทความเกี่ยวกับสมการการเคลื่อนที่ของแมว ซึ่งตีพิมพ์ใน American Journal of Physics บทความนี้ผสมผสานความรู้ทางฟิสิกส์ที่ซับซ้อนเข้ากับชีวิตประจำวันอย่างชาญฉลาดในรูปแบบที่ผ่อนคลายและมีอารมณ์ขัน แสดงให้เราเห็นถึงเสน่ห์ของฟิสิกส์ และเป็นกรณีการสอนที่ดีเยี่ยมสำหรับหลักสูตรเบื้องต้นในกลศาสตร์คลาสสิก
การศึกษาที่แปลกใหม่ได้เปลี่ยนแมวจากคนรักโซเชียลมีเดียมาเป็นวิชาวิจัยฟิสิกส์ Anxo Biasi นักวิจัยจากสถาบันฟิสิกส์พลังงานสูง (IGFAE) ในเมืองกาลิเซีย ประเทศสเปน ได้รับแรงบันดาลใจจาก Eme แมวของเขา และตีพิมพ์บทความเกี่ยวกับสมการการเคลื่อนที่ของแมวใน American Journal of Physics
นักฟิสิกส์รุ่นเยาว์ผู้เคยสำเร็จการศึกษาที่ Ecole Normale Supérieure ในปารีส ปัจจุบันได้เข้าร่วม IGFAE ผ่านโครงการ La Caixa Young Leaders ความตั้งใจเดิมของการวิจัยของเขาคือการเผยแพร่ความรู้ด้านฟิสิกส์ในวิธีที่น่าสนใจและให้นักเรียนรู้สึกถึงเสน่ห์ของฟิสิกส์ สิ่งที่เริ่มเป็นเรื่องตลกในวันเอพริลฟูลส์ในที่สุดก็พัฒนาเป็นบทความวิชาการที่เข้มงวด
จากปฏิสัมพันธ์ในแต่ละวันกับอีเม แมวที่เขารัก Biasi ได้สรุปรูปแบบพฤติกรรมทั่วไปเจ็ดรูปแบบและตั้งสมมติฐานว่าพฤติกรรมของแมวดูเหมือนจะได้รับผลกระทบจากแรงที่อยู่รอบตัวมนุษย์ ในแบบจำลองนี้ แมวจะลดลงเหลืออนุภาคตามกลศาสตร์ของนิวตัน และการเคลื่อนที่ของมันจะได้รับผลกระทบจากพลังงานศักย์ภายนอกที่เกิดจากการมีอยู่ของมนุษย์
สมการนี้คำนึงถึงปัจจัยหลายประการ: x(t) แทนตำแหน่งของแมว ณ เวลา t สัมพันธ์กับบุคคลที่จุดเริ่มต้น (x=0), m แทนมวลของแมว และ ε คือสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานที่ทำให้เกิดความเมื่อยล้าของแมว . เมื่อใช้สมการนี้ นักวิจัยสามารถอธิบายลักษณะพฤติกรรม เช่น แมวไม่ตอบสนอง วอกแวกได้ง่าย และชอบที่จะนั่งบนตักของมนุษย์บางคน
บทความนี้ยังนำเสนอการวิเคราะห์เชิงลึกเกี่ยวกับเสียงฟี้อย่างแมวที่เป็นสัญลักษณ์ของแมว โดยอธิบายว่ามันเป็นกลไกที่ทำให้เสถียร เมื่อแมวส่งเสียงครวญครางเมื่อถูกลูบคลำ มนุษย์จะมีแนวโน้มที่จะลูบคลำต่อไป ทำให้เกิดวงจรการตอบรับเชิงบวก ในเวลาเดียวกัน การวิจัยยังได้สำรวจปรากฏการณ์แมวครึ่งชั่วโมงอันโด่งดังอันโด่งดัง (ที่รู้จักกันทั่วไปในชื่อ Zoomies) โดยเพิ่มตัวแปรสุ่มลงในสมการเพื่อจำลองการเคลื่อนไหวที่รุนแรงอย่างกะทันหันนี้
งานวิจัยนี้ไม่เพียงแต่น่าสนใจเท่านั้น แต่ยังมีคุณค่าทางการศึกษาที่สำคัญอีกด้วย Biasi เน้นย้ำว่าบทความนี้เหมาะสำหรับหลักสูตรเบื้องต้นในกลศาสตร์คลาสสิก ซึ่งแสดงให้เห็นว่าพฤติกรรมที่ดูเหมือนซับซ้อนและไม่เกี่ยวข้องสามารถอธิบายได้ด้วยกฎทางกายภาพง่ายๆ ลดความยากสำหรับผู้เรียนในการทำความเข้าใจแนวคิดเชิงนามธรรมผ่านโมเดลไดนามิกที่เข้าใจง่าย
การวิจัยเชิงนวัตกรรมนี้ไม่เพียงแต่ให้มุมมองใหม่เกี่ยวกับพฤติกรรมของแมวแก่เราเท่านั้น แต่ยังแสดงให้เห็นถึงพลังของฟิสิกส์ในการอธิบายปรากฏการณ์ในชีวิตประจำวันอีกด้วย ดังที่ Biasi กล่าวว่า: ฟิสิกส์ไม่จำเป็นต้องสำรวจความลึกลับที่ลึกที่สุดของจักรวาล บางครั้งการใช้มันเพื่ออธิบายชีวิตประจำวันก็เป็นเรื่องสนุกเช่นกัน!
อ้างอิง: https://phys.org/news/2024-10-physicist-cat-reveal-equation-motion.html
โดยรวมแล้ว บทความนี้นำเสนองานฉลองทางวิทยาศาสตร์และน่าสนใจพร้อมมุมมองที่เป็นเอกลักษณ์และทัศนคติทางวิชาการที่เข้มงวด ไม่เพียงแต่ผสมผสานความรู้ทางกายภาพเข้ากับชีวิตประจำวันได้สำเร็จเท่านั้น แต่ที่สำคัญกว่านั้น ยังสร้างแรงบันดาลใจให้เรามีความกระตือรือร้นในการสำรวจหลักการทางวิทยาศาสตร์ที่อยู่เบื้องหลังปรากฏการณ์ที่ดูเหมือนธรรมดาในชีวิตประจำวัน บรรณาธิการของ Downcodes ตั้งตารอการวิจัยดังกล่าวเพิ่มเติมเพื่อทำให้วิทยาศาสตร์น่าสนใจและใกล้ชิดกับชีวิตมากขึ้น